碳化钨是一种具有独特物化性质的材料。它的熔点高达2870°C,表现出极高的热稳定性,即使在高温环境下也能保持其结构完整。沸点则达到了惊人的6000°C,显示出其优异的耐热性能。
密度方面,碳化钨的理论密度为15.55g/cm3,实测值为15.63 g/cm3,显示出其坚实的结构。显微硬度达到17800MPa,这是其硬度极高的体现,使其在耐磨应用中表现出色。弹性模量为71.0GPa,抗压强度则为56MPa,这使得碳化钨具有出色的力学性能。
在热膨胀系数方面,它为3.84×10-6/℃,这意味着其尺寸变化在温度变化时相对较小,这对于精密制造和高温环境中的应用非常重要。电阻率为19.2×10-6Ω·cm,表明其导电性适中,适用于某些电子和电磁应用。
从化学性质来看,碳化钨在空气中超过500°C时就会开始进行活性氧化,抗氧化能力相对较弱。然而,它可以通过特定的合成方法得到。例如,通过在还原气氛中将钨酐(WO3)与石墨在1400~1600°C高温下反应,可以制得WC粉末。这种粉末进一步通过热压烧结或热等静压烧结工艺,可以转化为性能优良的致密陶瓷制品。
碳化钨粉(WC)是生产硬质合金的主要原料,化学式WC。全称为 Wolfram Carbide, 也译作tungsten carbide为黑色六方晶体,有金属光泽,硬度与金刚石相近,为电、热的良好导体。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸,易溶于硝酸-氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎,若掺入少量钛、钴等金属,就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨,常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物,以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。